CN207507453U - 基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，包括反应釜体、反应釜底座、搅拌支架、搅拌装置和控制器，所述反应釜体内设有进气管，进气管固定于反应釜体的顶端；所述反应釜底座内设有过滤池，在过滤池上设有过滤网筛；所述搅拌支架安置在反应釜体外，在搅拌支架上安装有搅拌装置和控制器；所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌杆和搅拌叶片。本实用新型的高纯氧化铝水解反应装置，利用搅拌叶片旋转的离心作用在进气管内产生负压，进气管自动吸入空气至反应釜体内，在增加了反应釜体内混合反应液氧含量的同时，还在反应釜体内产生大量气泡，促进水解反应更完全，此外气泡可以使沉积在金属铝表面的氢氧化铝凝胶快速粒剥落。
Description
技术领域
本实用新型涉及高纯氧化铝生产设备技术领域，具体的说是涉及一种基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置。
背景技术
氧化铝作为陶瓷工业的重要原料之一，一直起着十分重要的作用。随着新材料的研究与开发，对氧化铝的性能也有了更高的要求。高纯氧化铝粉体具有普通氧化铝粉体无法比拟的性能，在高技术新材料领域和现代工业中具有广泛的应用。目前高纯氧化铝的制备方法有多种，现有的工业化生产的技术仅有硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法和异丙醇铝水解法等寥寥几种，其超声-电场耦合活化水解金属铝制备催化剂载体粉末制备方法及利用交流电解制备高纯氧化铝粉末的方法，这两种制备方法原理简单、工艺流程短、产品纯度高、无污染，但超声-电场耦合活化水解金属铝的制备方法需要使用金属铂电极、钯银电极等贵金属电极材料，而且需要一套特殊氧电极与反应器一体化设备，生产投入自己消耗巨大，而且工序复杂，工艺参数要求十分精细，导致生产过程工艺控制困难；采用交流电解制备高纯氧化铝的方法需要提前制备碱性水，增加了生产过程的复杂性，而交流电解设备也存在投资高，耗能大，进而导致生产成本高的问题。而处于实验室研究开发阶段的技术大致有：氯化汞活化水解法、等离子体法、喷雾热解法、低碳烷基铝水解法、水热法、水析络合法、溶胶-凝胶法、改良拜耳法等。这些制备方法均具有一定的新颖性和可行性，但是他们或多或少地存在工艺过程复杂、产量小、成本高、污染环境的缺点。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，该高纯氧化铝水解反应装置利用搅拌叶片旋转的离心作用产生负压，自动吸入空气，在增加了反应釜体内氧含量的同时，还在反应釜体内产生大量气泡，使水解反应更完全，反应效率更高。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，包括反应釜体、反应釜底座、搅拌支架、搅拌装置和控制器，所述反应釜体安装在反应釜底座上，在反应釜体内装有混合反应液，在反应釜体的外壁设有加热装置，在反应釜体的下端设有出料口，其上端设有出气口，在反应釜体内设有进气管，进气管固定于反应釜体的顶端，进气管的下端口低于混合反应液的液面，在进气管的进气端设有空气过滤器；所述反应釜底座内设有过滤池，在过滤池上设有过滤网筛，过滤网筛位于出料口的正下方；所述搅拌支架安置在反应釜体外，在搅拌支架上安装有搅拌装置和控制器；所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌杆和搅拌叶片，其搅拌电机通过导线与控制器电连接，其搅拌杆的中下部位于进气管内和反应釜体内，其搅拌叶片位于反应釜体内且低于进气管的下端口。
优选的，所述搅拌叶片的旋转直径大于进气管的管径。
进一步，所述反应釜体与过滤池之间设有抽液泵和废液回收管，其抽液泵通过导线与控制器电连接，其废液回收管的进口端位于过滤池的下方，废液回收管的出口端位于反应釜体上方。
进一步，所述反应釜体内设有温度传感器，温度传感器通过导线与控制器电连接。
进一步，所述搅拌装置还包括环形橡胶带，其搅拌电机与搅拌杆之间通过环形橡胶带传动。
进一步，所述搅拌电机的转速大于搅拌杆的转速。
进一步，所述搅拌杆与搅拌支架之间设有轴承套，轴承套与搅拌杆之间活接，轴承套与搅拌支架之间固定连接。
进一步，所述加热装置为电加热装置，加热装置通过导线与控制器电连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的高纯氧化铝水解反应装置，利用搅拌叶片旋转的离心作用在进气管内产生负压，进气管自动吸入空气至反应釜体内，在增加了反应釜体内混合反应液氧含量的同时，还在反应釜体内产生大量气泡，形成弱碱性环境，促进水解反应更完全，此外气泡可以使沉积在金属铝表面的氢氧化铝凝胶快速粒剥落，保证反应物之间的充分接触，进一步促进水解反应完全，反应效率更高。本实用新型的高纯氧化铝水解反应装置，不仅工艺简洁，能耗低，无污染，还为水解反应创造了碱性环境，巧妙的破坏金属铝表面致密氧化层，且有效降低了反应过程中金属铝与水解产物的相互叠加、团聚现象，具有绿色节能环保、工艺流程短、成本低和效率高等显著优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中标号：10、反应釜体；11、混合反应液；12、加热装置；13、出料口；14、出气口；20、反应釜底座；30、过滤池；31、过滤网筛；40、搅拌支架；41、轴承套；50、搅拌装置；51、搅拌电机；52、搅拌杆；53、搅拌叶片；54、环形橡胶带；60、控制器；70、进气管；71、空气过滤器；80、抽液泵；81、废液回收管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
参见图1，本实用新型的高纯氧化铝水解反应装置，包括反应釜体10、反应釜底座20、搅拌支架40、搅拌装置50和控制器60，所述反应釜体10安装在反应釜底座20上，在反应釜体10内装有混合反应液11，在反应釜体10的外壁设有加热装置12，在反应釜体10的下端设有出料口13，其上端设有出气口14，在反应釜体10内设有进气管70，进气管70固定于反应釜体10的顶端，进气管70的下端口低于混合反应液11的液面，在进气管70的进气端设有空气过滤器71；所述反应釜底座20内设有过滤池30，在过滤池30上设有过滤网筛31，过滤网筛31位于出料口13的正下方；所述搅拌支架40安置在反应釜体10外，在搅拌支架40上安装有搅拌装置50和控制器60；所述搅拌装置50包括搅拌电机51、搅拌杆52和搅拌叶片53，其搅拌电机51通过导线与控制器60电连接，其搅拌杆52的中下部位于进气管70内和反应釜体10内，其搅拌叶片53位于反应釜体10内且低于进气管70的下端口。所述搅拌叶片53的旋转直径大于进气管70的管径。所述反应釜体10与过滤池30之间设有抽液泵80和废液回收管81，其抽液泵80通过导线与控制器60电连接，其废液回收管81的进口端位于过滤池30的下方，废液回收管81的出口端位于反应釜体10上方。所述反应釜体10内设有温度传感器，温度传感器通过导线与控制器60电连接。所述搅拌装置50还包括环形橡胶带54，其搅拌电机51与搅拌杆52之间通过环形橡胶带54传动。所述搅拌电机51的转速大于搅拌杆52的转速。所述搅拌杆52与搅拌支架40之间设有轴承套41，轴承套41与搅拌杆52之间活接，轴承套41与搅拌支架40之间固定连接。所述加热装置12为电加热装置，加热装置12通过导线与控制器60电连接。
使用时，将混合反应液11加入至反应釜体10内，使反应釜体10内内混合反应液11的液面高于进气管70的下端口，其混合反应液11为括纯度为99.99%、粒度20～60μm的高纯金属铝粉及电阻率为0.06 us/cm的纯水混合液；通过加热装置12加热溶液至90℃，通过搅拌装置50对混合反应液11搅拌，搅拌速率为50转/分钟，每搅拌3分钟停歇10秒，在搅拌过程中，进气管70内产生负压，外部空气通过空气过滤器71及进气管70进入混合反应液11内生成气泡，将铝粉均匀分布在液体内，加热激发铝粉与纯水反应，有氢气排出；反应5小时无气泡产出，反应停止，停止加热，降温；打开出料口13将反应釜体10内混合反应液11倒入过滤池30，并通过过滤网筛31过滤得到氢氧化铝，开启抽液泵80，通过废液回收管81将过滤池30内的废液回流入反应釜体10内。将上述过程中得到的氢氧化铝沉淀放入炉子中进行煅烧，即可得到高纯氧化铝粉末。
上述仅为本实用新型的一种实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改等同替换和改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，包括反应釜体、反应釜底座、搅拌支架、搅拌装置和控制器，其特征在于：所述反应釜体安装在反应釜底座上，在反应釜体内装有混合反应液，在反应釜体的外壁设有加热装置，在反应釜体的下端设有出料口，其上端设有出气口，在反应釜体内设有进气管，进气管固定于反应釜体的顶端，进气管的下端口低于混合反应液的液面，在进气管的进气端设有空气过滤器；所述反应釜底座内设有过滤池，在过滤池上设有过滤网筛，过滤网筛位于出料口的正下方；所述搅拌支架安置在反应釜体外，在搅拌支架上安装有搅拌装置和控制器；所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌杆和搅拌叶片，其搅拌电机通过导线与控制器电连接，其搅拌杆的中下部位于进气管内和反应釜体内，其搅拌叶片位于反应釜体内且低于进气管的下端口。
2.根据权利要求1所述的基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，其特征在于：所述搅拌叶片的旋转直径大于进气管的管径。
3.根据权利要求1所述的基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，其特征在于：所述反应釜体与过滤池之间设有抽液泵和废液回收管，其抽液泵通过导线与控制器电连接，其废液回收管的进口端位于过滤池的下方，废液回收管的出口端位于反应釜体上方。
4.根据权利要求1或3所述的基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，其特征在于：所述反应釜体内设有温度传感器，温度传感器通过导线与控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，其特征在于：所述搅拌装置还包括环形橡胶带，其搅拌电机与搅拌杆之间通过环形橡胶带传动。
6.根据权利要求1或5所述的基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，其特征在于：所述搅拌电机的转速大于搅拌杆的转速。
7.根据权利要求1或5所述的基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，其特征在于：所述搅拌杆与搅拌支架之间设有轴承套，轴承套与搅拌杆之间活接，轴承套与搅拌支架之间固定连接。
8.根据权利要求1所述的基于叶片旋转产生负压的高纯氧化铝水解反应装置，其特征在于：所述加热装置为电加热装置，加热装置通过导线与控制器电连接。
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| CN114471428A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-13 | 浙江长江搅拌设备有限公司 | 气体分散装置 |
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